Най-мощната гравитационна вълна, регистрирана някога от човечеството, предостави на астрофизиците уникален шанс да проверят с безпрецедентна точност един от крайъгълните камъни на съвременната физика. Анализът на данните от катастрофален космически сблъсък потвърди окончателно ключово предсказание, направено от легендарния физик Стивън Хокинг преди повече от половин век – че общата повърхност на черните дупки никога не може да намалее.
Космическото събитие, обозначено като GW250114, е резултат от сливането на две масивни черни дупки, разположени на повече от един милиард светлинни години от Земята. Подробният анализ на сигнала, извършен от международното сътрудничество LIGO-Virgo-KAGRA, показва с 99,999% сигурност, че площта на новообразувания обект е по-голяма от сбора на площите на двете изходни черни дупки. Това наблюдение е в пълен синхрон с теоретичната рамка, която Хокинг формулира още през 1971 г. въз основа на общата теория на относителността.
Резултатите от изследването, публикувани в престижното списание Physical Review Letters, стъпват на данни, събрани през януари 2025 г. Тогава двата детектора на американската обсерватория LIGO засичат специфичния гравитационен „отпечатък“ на колизията. Учените от САЩ, Европа и Япония определят сигнала като приблизително два пъти по-силен от всеки друг, регистриран до този момент, което позволява изключително прецизни измервания на масите и енергийните характеристики на обектите.
В центъра на откритието стои т.нар. закон за площта на Хокинг. Според този принцип при класически процеси, като сливането на черни дупки, сумарната площ на техните хоризонти на събитията може единствено да нараства. Всяко отклонение от това правило би означавало пробив в основите на Айнщайновата теория за гравитацията.
Мащабите на наблюдаваното явление са колосални. Анализът показва, че преди сблъсъка двете черни дупки са имали обща площ на хоризонтите от около 240 000 квадратни километра, което е съпоставимо с територията на американския щат Орегон. След сливането площта на новообразувания гигант е нараснала до приблизително 400 000 квадратни километра – размер, близък до площта на Калифорния.
Това постижение бележи сериозен напредък спрямо предишните опити за проверка на теорията. През 2021 г. изследователите използваха първия исторически сигнал GW150914 за подобен тест, но тогава достоверността на резултатите достигаше около 95%. Сегашната точност от 99,999% на практика елиминира съмненията относно валидността на закона на Хокинг при подобни енергийни събития.
Наблюдението на GW250114 е поредният триумф за ерата на гравитационната астрономия, която започна през 2015 г. За детекцията на тези фини колебания в пространство-времето се използват гигантски L-образни лазерни интерферометри с четирикилометрови рамена. Тяхната чувствителност е толкова висока, че могат да измерят промени в разстоянието, по-малки от една хилядна от размера на протон.
Според научната общност тези резултати не само затвърждават класическите разбирания за гравитацията, но и отварят врати към бъдещи изследвания на нейните квантови свойства – „свещеният граал“ на съвременната физика, който търси обединение между света на относителността и квантовата механика.